[发明专利]一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜

权利要求书

1.一种基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜，其特征在于：该系统包括控制计算机、GPIB总线控制器、通用运动控制器/驱动器(ESP300)、三维运动系统、超声换能器、水槽、远程脉冲前置放大器(5910RPP)、超声波脉冲激励/接收器(5910R)、Agilent 54642A示波器；被检样品固定在水槽中的夹具上，其空间位置受三维运动系统控制，三维运动系统负责执行通用运动控制器/驱动器(ESP300)指令；超声换能器设于被检样品的两侧，可以工作在自发自收的反射状态或者一发一收的透射状态；运行于控制计算机上的成像软件，设置超声波脉冲激励/接收器5910R的工作状态，发出激励脉冲，激励脉冲信号作用于样品后的回波信号经过远程脉冲前置放大器5910RPP预放大后，送入5910R进一步放大并输出到Agilent 54642A示波器的输入通道，数字化后的回波信号通过GPIB接口送入系统软件，提取出基波或谐波中的一种或多种参数作为当前位置的特征值，系统软件控制三维运动系统依次运动到设定的空间位置点，完成各点的特征值的提取并进行成像。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜，其特征是使用通用示波器作为数据采集设备，NI-VISA作为通信的应用编程接口，不需要采用昂贵的超声专用数据采集设备而能获得更好的带宽、采样率和数据存储深度，同时通信不受总线的影响能兼容USB、GPIB、VXI、PXI和以太网接口，组件更换灵活，系统搭建方便，易于扩展，通用性好。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜，其特征是成像软件通过获取到的原始超声射频信号，从中提取多种参数作为特征值进行成像，所能提取的参数包括时域参数幅度、延时、相位，以及频域参数频移和宽带衰减系数。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜，其特征是对于待测样品内部声阻抗差异比较大的组织和结构，可进行高次谐波成像，从原始波形中提取高次谐波信号的途径有两种：一种是直接对原始波形进行傅里叶变换，从中分离出高次谐波信号；另一种是通过脉冲翻转叠加，消除基波信号后得到高次谐波信号；获得高次谐波信号后，再利用高次谐波信号的特性参数进行成像。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的多参数谐波成像超声显微镜，其特征是此成像系统可以进行三维扫描，通过调整聚焦平面获取三维的数据场，对该三维数据场进行插值，得到三维均匀数据场，然后利用VTK进行体绘制，从而得到三维显微成像。